本發明提出了一種優化平衡穩態自由進動序列的方法，包括以下步驟：步驟a：在頻率編碼梯度的整個讀出梯度時間內進行數據采樣；步驟b：對平衡穩態自由進動序列進行序列梯度設計，使得整個頻率編碼梯度時間內不和其他兩軸的梯度發生重疊；步驟c：在頻率編碼梯度即讀出梯度中使用系統允許的最大梯度幅值和爬升率；步驟d：重新分配頻率編碼散相梯度、層選回聚梯度及相位編碼梯度這三個梯度軸的最大幅值和最大爬升率，使得矩最大的梯度軸具有最高的梯度最大幅值和最大爬升率；使三個梯度共同占用的時間降到最短，相應的，頻率編碼回聚梯度、層選散相梯度和相位編碼恢復梯度也進行相同的梯度性能分配和處理，從而獲得最短的重復時間TR。

技術領域

本發明涉及磁共振成像領域，尤其涉及一種優化平衡穩態自由進動序列的方法與裝置。

背景技術

平衡穩態自由旋進(balanced steady state free precession,bSSFP)是心血管成像中最常用的序列之一，具有較高的信噪比和良好的T2/T1對比度，常用于心血管磁共振成像上，如心臟電影(cardiac cine)，單次激發成像(single-shot imaging)等。然而，bSSFP序列對主磁場的不均勻性較為敏感，在磁場不均勻處易形成“黑帶”偽影(dark bandartifact)，而且，bSSFP序列的重復時間(repeat time，TR)越長(例如，在高分辨率成像的情況下)，對主磁場的不均勻性越敏感。這個問題在高場磁共振成像中尤為突出。縮短TR可以有效地減輕黑帶偽影，同時加快成像速度，提高bSSFP序列的信噪比(SNR)。

目前縮短TR的方法主要采用梯度重疊。梯度重疊時，讀出散相梯度、相位編碼梯度和層選梯度三個軸的最大梯度幅值和爬升率的矢量和不能超過系統允許的最大梯度幅值和爬升率，即單軸的爬升率和允許的梯度幅值會受到另外兩軸的制約，因此，TR主要受系統硬件性能(梯度的最大幅值和爬升率)的限制。

另外一個常用的縮短TR的方法是采用不對稱回波(asymmetric echo)：將讀出方向的散相矩減少，令回波提早出現，信號采集完成后，在讀出方向采用合適的回聚梯度，維持梯度面積總和為零，保持序列的bSSFP特性。

另外，爬升期采樣(ramp sampling)技術可以減小序列的回波間距(echospacing)，已經廣泛應用于平面回波成像(Echo Planar Imaging,EPI)序列中。在EPI中，爬升期采樣需要保持采樣點數和采樣帶寬不變，在采樣時間固定的情況下，提高頻率編碼梯度的幅值可以滿足空間分辨率的要求(即保持讀出矩不變)；當采樣帶寬較高時，梯度幅值接近或達到讀出梯度的最大幅值，無法進一步提高，為滿足讀出矩的要求，采樣僅能覆蓋少量爬升時間，造成部分爬升時間的浪費。爬升期采樣也用于超短回波(ultra-short TE，或UTE)的徑向采樣的梯度回波(GRE)和bSSFP序列，用于縮短TE時間。在這兩個應用中，由于重點在于減短TE的時間，采樣在梯度上升沿(ramp-up)時進行，不需要在梯度下降沿(ramp-down)進行。在UTE采用的超短徑向采樣軌跡中，不需要相位編碼的梯度，讀出梯度也不會與選層梯度重疊，因此爬升期采樣沒有影響另外兩軸的梯度設計。